I neutrini hanno una massa

Approfondimento a cura di Antonio Venturelli

 I vari esperimenti che hanno fornito chiare evidenze dell’oscillazione del neutrino (Superkamiokande, MACRO, K2K, KAMLAND, SNO) hanno, di conseguenza, dimostrato anche che il neutrino ha massa. Il neutrino, infatti, può oscillare soltanto se ha una massa quantunque piccola, perché la trasformazione in volo di un neutrino in un altro dei due "sapori " dipende dal tratto percorso, dalla differenza di massa fra i due neutrini e dal così detto angolo di mixing, che misura l’entità della sovrapposizione dei due stati quantici corrispondenti ai due sapori.

La probabilità P di trasformazione di un neutrino n1, con contenuto di energia E, in un n2 dopo aver percorso un certo tratto l è data dall’equazione:

P (n1 → n2) = sin2 (q) * sin2 (1.27 * Dm2 * l/E)

E’ evidente che se m = 0, anche la differenza Dm2 è uguale a 0 e la probabilità di oscillazione è nulla. L’esperimento K2K (KEK to Kamioka) ha consentito di avere le prime indicazioni sul valore della massa del neutrino, che sarebbe compresa tra 0,03 e 0,1 eV, un valore decisamente basso se si considera che l’elettrone pesa circa dieci milione di volte di più. Se questi dati sulla massa verranno confermati, diventerebbe poco significativi il ruolo dei neutrini come candidati principali quanto al problema della materia scura ed al contributo dei neutrini alla massa totale dell’universo.